Físicos descobriram uma maneira de escrever na água

Uma engenhosa “caneta” desenvolvida pelos pesquisadores da Universidade Johannes Gutenberg de Mainz (JGU) e da Universidade Técnica de Darmstadt, na Alemanha, e da Universidade de Ciência e Tecnologia de Huazhong, na China, poderia dar aos artistas um meio totalmente novo para trabalhar.

Segundo a pesquisa, publicada na revista Small, o novo dispositivo é um minúsculo talão de 50 mícrons de largura feito de um material especial que troca íons no líquido, criando zonas de pH relativamente baixo. Vestígios de partículas suspensas na água são então atraídos para a solução ácida. Desenhar essa zona pode criar linhas persistentes e “escritas”.

Para manter a escrita estável, o protótipo move a água ao redor do talão, em vez de mover o talão na água. No início, isso era feito manualmente, mas mais tarde um dispositivo balancim programável foi usado.

“Em um banho de água não maior do que uma moeda de um euro, conseguimos produzir um padrão simples de casa no tamanho do título de um caractere ‘i’ em uma fonte de 18 pontos, e então vimos isso sob o microscópio”, diz o físico Thomas Palberg, da JGU. “Mas ainda estamos apenas na fase preliminar.”

O tamanho microscópico da caneta – e o fato de que a água se move ao redor dela e não o contrário – garante que o líquido seja mantido o mais estável possível. As linhas permanecem visíveis por mais de 15 minutos, e há o potencial de formar formas distintas usando técnicas baseadas em luz que param e iniciam a troca de íons.

Além de seus experimentos físicos, a equipe também trabalhou em alguns modelos teóricos para descobrir os mecanismos subjacentes aqui.

Eles sugerem que há potencial para expandir a técnica para outros tipos de canetas; aqueles aquecidos por lasers, por exemplo, que poderiam fazer seu próprio caminho através da água.

“Isso poderia até permitir uma extensa escrita paralela de estruturas na água”, diz o físico Benno Liebchen, da TU Darmstadt. “Assim, o mecanismo também poderia ser usado para gerar padrões de densidade altamente complexos em fluidos.”

Como os próprios pesquisadores dizem, isso é muito cedo para essa tecnologia, mas ela abre um leque de possibilidades, desde a criação de novos tipos de arte até a capacidade de rastrear traços químicos à medida que eles se movem através de líquidos.

“No geral, a abordagem abre uma rota versátil para escrever, desenhar e padronizar fluidos – mesmo na microescala”, dizem os pesquisadores.